JPH0714340Y2

JPH0714340Y2 - 金属粉末製造用溶湯ノズル

Info

Publication number: JPH0714340Y2
Application number: JP6233990U
Authority: JP
Inventors: 弘幸堀村; 憲治岡本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2005-04-05
Also published as: JPH0421523U

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的（１）産業上の利用分野本考案は金属粉末製造用溶湯ノズル、特に、金属粉末を
ガスアトマイズ法の適用下で製造する際に用いられる溶
湯ノズルの改良に関する。

（２）従来の技術従来、この種溶湯ノズルとしては、金属粉末の微細化を
狙って、絞りを流路の流出口に設け、またガス流を流出
口回りに接触させるようにして使用される拘束型溶湯ノ
ズルが知られている。

（３）考案が解決しようとする課題しかしながら、前記溶湯ノズルにおいては、その流出口
近傍部がガス流により冷却され、また絞りに起因して流
出口の溶湯量が少ないこともあって、溶湯が溶湯ノズル
内で凝固してノズル詰りを発生し易い、といった問題が
ある。

本考案は前記に鑑み、ノズル詰りを確実に回避し得る前
記溶湯ノズルを提供することを目的とする。

B.考案の構成（１）課題を解決するための手段本考案は、金属粉末をガスアトマイズ法の適用下で製造
する際に用いられる溶湯ノズルであって、上下方向に延
びる流路の中間部に、溶湯流を溶滴流に変えて滴下させ
るための絞りを設けたことを特徴とする。

（２）作用前記のように構成すると、溶湯ノズルの流出口からは溶
滴流が流路内周面に付着することなく滴下するので、金
属粉末の微細化を狙ってガス流を流出口回りに接触させ
ても、溶湯の凝固に伴うノズル詰りを確実に回避するこ
とができる。

（３）実施例第1,第２図において、Heガスアトマイズ法を実施するた
めの金属粉末用製造装置は、粉末製造部１と粉末回収部
２とを備え、粉末製造部１は、上部の溶解チャンバ３と
下部の噴霧チャンバ４とよりなり、また粉末回収部２は
上部のサイクロン５と下部の回収ポット６とよりなる。
噴霧チャンバ４とサイクロン５とは導管７を介して接続
される。

溶解チャンバ３内にるつぼ８が配設され、そのるつぼ８
の底壁に取付けられた溶湯ノズル９が噴霧チャンバ４内
上部に位置する。溶湯ノズル９は上下方向に延びる流路
10を有し、その流入口11はるつぼ８内に向けて開口し、
また流出口12は溶湯ノズル９の下方に向けて開口する。
溶湯ノズル９の下部外周面に環状ガスノズル14が取付け
られ、そのガスノズル14にガス導入管15が接続される。
るつぼ８内にはストッパ16が挿入され、そのストッパ16
により溶湯ノズル９の流入口11を閉鎖し得るようになっ
ている。

溶湯ノズル９は、その流出口12外周縁から下部外周面の
所定位置までを先細りのテーパ面17に形成される。ガス
ノズル14によるガス流ｇは、テーパ面16に沿った後、流
出口12の中心延長線上で収斂するように円錐シェル形に
形成される。その結果、ガス流ｇは溶湯ノズル９の流出
口12外周縁に接触することになる。

溶湯ノズル９において、流路10の中間部、図示例では流
入口11側に偏った位置に絞り18が設けられ、溶湯流は絞
り18により減圧されて溶滴流に変えられる。また溶湯ノ
ズル９の、絞り18を囲む外周面には保温（または加熱）
ブロック19が付設される。このように絞り18を、つるぼ
８内の溶湯熱および保温（または加熱）ブロック19の熱
を受ける流路10の高温域に配設すると、絞り18に存する
溶湯流の凝固が阻止される。

金属粉末の製造に当っては、第２図に示すようにつるぼ
８内で、例えばアルミニウム合金の溶湯ｍを調製し、そ
の溶湯ｍを、それに背圧を作用させることによって溶湯
ノズル９の流路10に導入する。またガス導入管15にアト
マイズガスとしてのHeガスを供給し、そのHeガスをガス
ノズル14から噴射させることによってガス流ｇを形成す
る。

溶湯ノズル９に導入された溶湯流m₁は、絞り18を通過す
ることにより減圧されて溶滴流m₂に変えられる。これに
より溶湯ノズル９の流出口12からは溶滴流m₂が流路10内
周面に付着することなく滴下して、ガス流ｇにより微細
な金属粉末Pmに切断される。この場合、溶滴流m₂は、そ
の滴下中に冷却されるので粉末化された後における粉末
相互の接合を回避して粉末化された時の微細状態を維持
することができる。

このような溶滴流m₂の滴下を現出させると、金属粉末Pm
の微細化を狙ってガス流ｇを流出口12回りに接触させて
もノズル詰りを発生することがない。

前記のような作用を得るためには、溶湯ノズル９等に次
のような各種要件が課される。たゞし、第３図におい
て、ａは絞り18の内径、ｂは絞り18の長さ、ｃは流路10
における絞り18下流側の内径、αは絞り18の出口20側に
おける延長母線と、流路10の絞り18との連設面21とがな
す角度、第２図において、ｄは絞り18の出口20と流出口
12との間の長さである。

（ｉ）b/a≧１（ii）α≧45°、好ましくはα≧90° （iii）2a≦ｃ（iv）d/c≦15 （ｖ）少なくとも噴霧チャンバ４内はアトマイズガスと
同じガスにて置換すること。

このような要件（ｉ）〜（ｖ）が求められる理由は次の
通りである。

要件（ｉ）:b/a＜１では、絞り18により形成された溶滴
流m₂の滴下状態が不安定となって、その溶滴流m₂が流路
10内周面に付着し易くなる。

要件（ii）：α＜45°では、溶湯流m₁の粘性、アトマイ
ズ中の圧力変動等に起因して溶湯流m₁が連設面21に付着
して溶滴流m₂を形成することが困難となる。α≧45°で
あれば、このような問題を略解決し得る。α≧90°であ
れば、溶湯流m₁に対する付着防止作用は万全である。

要件（iii）：流路10の内径ｃは絞り18の内径ａに比べ
て大きい方が良く、2a＞ｃでは、絞り18の内径に対して
流路10の内径ｃが小さくなるため溶滴流m₂の僅かな振れ
によって、その溶滴流m₂が流路10の内周面に付着する。

要件（iv）:d/c＞15では、前記同様に溶滴流m₂の僅かな
振れによって、その溶滴流m₂が流路10の内周面に付着す
る。

要件（ｖ）：噴霧チャンバ４が、アトマイズガスと異な
るガスで置換されていると、その噴霧チャンバ４内がア
トマイズガスで置換されるまでの間、両ガスの粘性の差
等に起因して噴霧チャンバ４内が非常に不安定となり、
ノズル詰りが発生し易くなるからである。

アトマイズガスがHeガスの場合、溶解チャンバ３はArガ
ス置換とするのが良い。何故ならば、溶解チャンバ３を
噴霧チャンバ４同様にHeガス置換にすると、Heガスの熱
伝導率が良すぎるため、溶湯ｍの昇温に長時間を要する
等エネルギー効率が極端に低下するからである。この場
合、Heガスは再使用のため回収しなければならないの
で、Arガスの混入を防ぐため、アトマイズ終了に伴い噴
霧チャンバ４と溶解チャンバ３とが溶湯ノズル９を通じ
て連通する前に、ストッパ16により溶湯ノズル９の流入
口11を閉鎖するとか、溶湯ｍを僅かに残してアトマイズ
を終了する等の工夫が必要である。

C.考案の効果本考案によれば、流路の中間部に絞りを設けるといった
極めて簡単な手段を採用することによって溶湯流を溶滴
流に変え、これにより溶湯の凝固に伴うノズル詰りを確
実に回避し得る溶湯ノズルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属粉末用製造装置の全体正面図、第２図は第
１図の要部縦断正面図、第３図は溶湯ノズルにおける絞
り部分の拡大縦断正面図である。 m₁…溶湯流、m₂…溶滴流、９…溶湯ノズル、10…流路、
18…絞り

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】金属粉末をガスアトマイズ法の適用下で製
造する際に用いられる溶湯ノズルであって、上下方向に
延びる流路（10）の中間部に、溶湯流（m₁）を溶滴流
（m₂）に変えて滴下させるための絞り（18）を設けたこ
とを特徴とする金属粉末製造用溶湯ノズル。
【請求項２】前記流路（10）の高温域に前記絞り（18）
を配設した、第（１）項記載の金属粉末製造用溶湯ノズ
ル。